基于敏感性分析的寒冷地區(qū)典型辦公建筑能耗研究
發(fā)布時間:2020-12-06 07:56
辦公建筑能耗占比大、節(jié)能策略不足,存在很大的節(jié)能潛力。敏感性分析可以找到建筑能耗的主要影響因素,從而在建筑新建、改造及運行過程中給設(shè)計者、管理者和工程人員等提供參考,明確影響建筑能耗的主要因素,忽略次要因素,抓住節(jié)能重點。本文首先對辦公建筑進行了全面的調(diào)研,利用Openstudio和Sketchup建立典型辦公建筑——條形建筑和回字形建筑的基礎(chǔ)模型。確定建立建筑模型的參數(shù)取值,包括辦公建筑的體形參數(shù)、圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)得熱和空調(diào)系統(tǒng)等相關(guān)參數(shù)。在動態(tài)能耗模擬軟件Energyplus中根據(jù)調(diào)研參數(shù),建立典型建筑的基礎(chǔ)能耗模型。并構(gòu)建辦公建筑常用的六種空調(diào)系統(tǒng)形式——定風量系統(tǒng)、風機盤管系統(tǒng)、整體式熱泵系統(tǒng)、變風量空調(diào)系統(tǒng)、變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng),輸出能耗模擬結(jié)果。采用室溫波動分析、逐月分項能耗、辦公建筑實際能耗指標對比三種方式進行能耗模擬結(jié)果的驗證。輸出六種空調(diào)系統(tǒng)的照明能耗、制冷能耗、供暖能耗和建筑總能耗,分析典型辦公建筑不同空調(diào)系統(tǒng)的能耗特征。利用Simlab對輸入?yún)?shù)進行定義和抽樣,生成1000個建筑模型,在Jeplus中調(diào)用Energyplus軟件進行批量計算。采用標準化回歸系數(shù)(SR...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?2009?2018年中國能源消費總量及增速??目前,我國建筑能耗在總能耗中的占比在27%左右,發(fā)達國家經(jīng)驗表明,這??t數(shù)值將繼續(xù)升高,建筑能耗在總能耗中的比虛將逐漸超越交通、E業(yè)等其他行??
筑日益增多,節(jié)能建筑的性能??仿真模擬在設(shè)計過秤中得到r廣泛的應(yīng)用。通過仿真可以預測建筑的能源性能,??提高居住者的熱舒適性,m時"丨以降低建筑對環(huán)境的影響,減少建設(shè)和運營成本。??國際能源組織研宂項目ANNEX-30[7]表明40%以上的節(jié)能潛力來自規(guī)劃設(shè)??計階段。調(diào)研對67座建筑,Pieterde?Wilde發(fā)現(xiàn),303項節(jié)能技術(shù)中有57%需要??在違筑設(shè)計初期落實。??麵????;?;???規(guī)婦階段?設(shè)汁階段?筢X階段?運營階段??ft化設(shè)計??傳統(tǒng)設(shè)計??圖1.2設(shè)計工作負荷前置的概念圖??由此可知,建筑設(shè)計過程早期階段的戰(zhàn)略決策對建筑物的整體能源性能有顯??著影響。隨著計算機模擬技術(shù)的興起與廣泛應(yīng)用,研究和設(shè)計人員越來越多的應(yīng)??用動態(tài)能耗模擬軟件來分析建筑性能并計算動態(tài)負荷來實現(xiàn)研究的目標,例如節(jié)??約能耗,提高人員舒適度和改善室內(nèi)熱環(huán)境[8]。在當代建筑中,將數(shù)值模擬與參??數(shù)化設(shè)計相結(jié)合是一種很強的趨勢,為了支持建筑仿真分析,參數(shù)模擬、敏感性??分析、基于仿真的優(yōu)化、元模型分析等技術(shù)應(yīng)運而生。這種設(shè)計是基于通過數(shù)學??方法相互連接的設(shè)計變量。在初始階段,數(shù)值模擬可以作為提高能源效率的一個??關(guān)鍵工具,提供建筑疔為的簡化模型,簡化到一定程度的抽象。事實上,參數(shù)模??擬大大擴展了對單個或分組變量的能源性能進行敏感性分析的可能性,因為可以??通過修改定義每個變量的數(shù)學關(guān)系獲得大量的備選方案。敏感性分析作為一種研??3??
1緒論??第三章對典型模型進行驗證,分析兩種典型辦公建筑六種常用空調(diào)系統(tǒng)下的??負荷、照明、空調(diào)和總能耗特征。??第四章是從制冷、供暖、照明和總能耗方面分別對敏感性分析的結(jié)果進行分??析討論,給出影響因素排序及節(jié)能優(yōu)化方案。??第五章給出了研宄結(jié)論,對研宄內(nèi)容的深度擴展提出建議。??具體研宄的技術(shù)路線如圖1.3所示。??研究背景及意義??????pH建筑能耗模擬技術(shù)??H內(nèi)外命宄現(xiàn)狀j?????敏感性分析在建筑能耗研宄屮的應(yīng)i???^??理論基礎(chǔ)1?1數(shù)值模擬???:?4^?J????[I?1?—?(建立模塱]? ̄室溫波動分析??I?塁舉1調(diào)整模s?1結(jié)濃驗’證1?逐月分項能耗??s?|囹?實.轉(zhuǎn)耗數(shù)據(jù)對函??M.?J^L?YES??能耗特征分析??f?—?一?拉丁超立方抽樣、??設(shè)訃參數(shù)?逑筑模型H—?[敏感性分析???^???給出辦公建筑設(shè)計和運行節(jié)能策略??圖1.3技術(shù)路線??11??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源需求快速增長背后現(xiàn)危機——2019年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 李敏,錢伯章. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2019(08)
[2]風機盤管自適應(yīng)節(jié)能控制策略的研究與應(yīng)用[J]. 陳柳枝. 低碳世界. 2019(06)
[3]城市建筑布局的能耗敏感性分析[J]. 何成,朱麗,田瑋. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2018(04)
[4]我國民用建筑能耗現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 劉海柱,丁洪濤,李童瑤,郭陽陽,趙光普. 建設(shè)科技. 2018(08)
[5]氣象要素對建筑能耗的效用差異性[J]. 劉大龍,劉加平,侯立強,楊柳. 太陽能學報. 2017(07)
[6]基于地理信息系統(tǒng)的城市建筑能耗模型建立方法[J]. 田瑋,劉云亮,孫禹,尹寶泉,孟慶新,孟獻昊,傅興. 建筑節(jié)能. 2017(07)
[7]我國建筑能耗現(xiàn)狀分析[J]. 趙麗麗. 住宅與房地產(chǎn). 2016(30)
[8]商務(wù)辦公建筑能耗調(diào)研及分析[J]. 陳曉欣,李永安. 建筑節(jié)能. 2016(09)
[9]基于人體舒適度的室內(nèi)溫度優(yōu)化設(shè)定方法[J]. 王玉山,彭輝,王丹,劉明月,楊晗,武明源,覃業(yè)梅. 中南大學學報(自然科學版). 2015(11)
[10]日本建筑節(jié)能標準研究[J]. 張時聰,徐偉,袁閃閃,劉宗江. 暖通空調(diào). 2015(10)
博士論文
[1]基于能耗模擬的寒冷地區(qū)高層辦公建筑節(jié)能整合設(shè)計研究[D]. 劉立.天津大學 2017
[2]寒冷地區(qū)居住建筑體型設(shè)計參數(shù)與建筑節(jié)能的定量關(guān)系研究[D]. 張海濱.天津大學 2012
碩士論文
[1]超低能耗目標下的寒冷地區(qū)建筑本體節(jié)能設(shè)計研究[D]. 張?zhí)煊?山東建筑大學 2019
[2]寒冷地區(qū)某辦公建筑節(jié)能優(yōu)化能耗分析[D]. 張超.北京建筑大學 2018
[3]基于《綠色建筑評價標準》的被動式設(shè)計策略研究[D]. 許圣奇.中國礦業(yè)大學 2017
[4]低碳城區(qū)綜合能源規(guī)劃影響因素敏感性分析研究[D]. 劉其.天津大學 2017
[5]嚴寒地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)實施效果及政策分析[D]. 張成龍.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[6]西安地區(qū)高校教學樓建筑的節(jié)能設(shè)計策略研究[D]. 戚俊.西安建筑科技大學 2015
[7]山東建筑大學公共建筑能耗分析與策略[D]. 李家男.山東建筑大學 2015
本文編號:2901008
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?2009?2018年中國能源消費總量及增速??目前,我國建筑能耗在總能耗中的占比在27%左右,發(fā)達國家經(jīng)驗表明,這??t數(shù)值將繼續(xù)升高,建筑能耗在總能耗中的比虛將逐漸超越交通、E業(yè)等其他行??
筑日益增多,節(jié)能建筑的性能??仿真模擬在設(shè)計過秤中得到r廣泛的應(yīng)用。通過仿真可以預測建筑的能源性能,??提高居住者的熱舒適性,m時"丨以降低建筑對環(huán)境的影響,減少建設(shè)和運營成本。??國際能源組織研宂項目ANNEX-30[7]表明40%以上的節(jié)能潛力來自規(guī)劃設(shè)??計階段。調(diào)研對67座建筑,Pieterde?Wilde發(fā)現(xiàn),303項節(jié)能技術(shù)中有57%需要??在違筑設(shè)計初期落實。??麵????;?;???規(guī)婦階段?設(shè)汁階段?筢X階段?運營階段??ft化設(shè)計??傳統(tǒng)設(shè)計??圖1.2設(shè)計工作負荷前置的概念圖??由此可知,建筑設(shè)計過程早期階段的戰(zhàn)略決策對建筑物的整體能源性能有顯??著影響。隨著計算機模擬技術(shù)的興起與廣泛應(yīng)用,研究和設(shè)計人員越來越多的應(yīng)??用動態(tài)能耗模擬軟件來分析建筑性能并計算動態(tài)負荷來實現(xiàn)研究的目標,例如節(jié)??約能耗,提高人員舒適度和改善室內(nèi)熱環(huán)境[8]。在當代建筑中,將數(shù)值模擬與參??數(shù)化設(shè)計相結(jié)合是一種很強的趨勢,為了支持建筑仿真分析,參數(shù)模擬、敏感性??分析、基于仿真的優(yōu)化、元模型分析等技術(shù)應(yīng)運而生。這種設(shè)計是基于通過數(shù)學??方法相互連接的設(shè)計變量。在初始階段,數(shù)值模擬可以作為提高能源效率的一個??關(guān)鍵工具,提供建筑疔為的簡化模型,簡化到一定程度的抽象。事實上,參數(shù)模??擬大大擴展了對單個或分組變量的能源性能進行敏感性分析的可能性,因為可以??通過修改定義每個變量的數(shù)學關(guān)系獲得大量的備選方案。敏感性分析作為一種研??3??
1緒論??第三章對典型模型進行驗證,分析兩種典型辦公建筑六種常用空調(diào)系統(tǒng)下的??負荷、照明、空調(diào)和總能耗特征。??第四章是從制冷、供暖、照明和總能耗方面分別對敏感性分析的結(jié)果進行分??析討論,給出影響因素排序及節(jié)能優(yōu)化方案。??第五章給出了研宄結(jié)論,對研宄內(nèi)容的深度擴展提出建議。??具體研宄的技術(shù)路線如圖1.3所示。??研究背景及意義??????pH建筑能耗模擬技術(shù)??H內(nèi)外命宄現(xiàn)狀j?????敏感性分析在建筑能耗研宄屮的應(yīng)i???^??理論基礎(chǔ)1?1數(shù)值模擬???:?4^?J????[I?1?—?(建立模塱]? ̄室溫波動分析??I?塁舉1調(diào)整模s?1結(jié)濃驗’證1?逐月分項能耗??s?|囹?實.轉(zhuǎn)耗數(shù)據(jù)對函??M.?J^L?YES??能耗特征分析??f?—?一?拉丁超立方抽樣、??設(shè)訃參數(shù)?逑筑模型H—?[敏感性分析???^???給出辦公建筑設(shè)計和運行節(jié)能策略??圖1.3技術(shù)路線??11??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源需求快速增長背后現(xiàn)危機——2019年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 李敏,錢伯章. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2019(08)
[2]風機盤管自適應(yīng)節(jié)能控制策略的研究與應(yīng)用[J]. 陳柳枝. 低碳世界. 2019(06)
[3]城市建筑布局的能耗敏感性分析[J]. 何成,朱麗,田瑋. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2018(04)
[4]我國民用建筑能耗現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 劉海柱,丁洪濤,李童瑤,郭陽陽,趙光普. 建設(shè)科技. 2018(08)
[5]氣象要素對建筑能耗的效用差異性[J]. 劉大龍,劉加平,侯立強,楊柳. 太陽能學報. 2017(07)
[6]基于地理信息系統(tǒng)的城市建筑能耗模型建立方法[J]. 田瑋,劉云亮,孫禹,尹寶泉,孟慶新,孟獻昊,傅興. 建筑節(jié)能. 2017(07)
[7]我國建筑能耗現(xiàn)狀分析[J]. 趙麗麗. 住宅與房地產(chǎn). 2016(30)
[8]商務(wù)辦公建筑能耗調(diào)研及分析[J]. 陳曉欣,李永安. 建筑節(jié)能. 2016(09)
[9]基于人體舒適度的室內(nèi)溫度優(yōu)化設(shè)定方法[J]. 王玉山,彭輝,王丹,劉明月,楊晗,武明源,覃業(yè)梅. 中南大學學報(自然科學版). 2015(11)
[10]日本建筑節(jié)能標準研究[J]. 張時聰,徐偉,袁閃閃,劉宗江. 暖通空調(diào). 2015(10)
博士論文
[1]基于能耗模擬的寒冷地區(qū)高層辦公建筑節(jié)能整合設(shè)計研究[D]. 劉立.天津大學 2017
[2]寒冷地區(qū)居住建筑體型設(shè)計參數(shù)與建筑節(jié)能的定量關(guān)系研究[D]. 張海濱.天津大學 2012
碩士論文
[1]超低能耗目標下的寒冷地區(qū)建筑本體節(jié)能設(shè)計研究[D]. 張?zhí)煊?山東建筑大學 2019
[2]寒冷地區(qū)某辦公建筑節(jié)能優(yōu)化能耗分析[D]. 張超.北京建筑大學 2018
[3]基于《綠色建筑評價標準》的被動式設(shè)計策略研究[D]. 許圣奇.中國礦業(yè)大學 2017
[4]低碳城區(qū)綜合能源規(guī)劃影響因素敏感性分析研究[D]. 劉其.天津大學 2017
[5]嚴寒地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)實施效果及政策分析[D]. 張成龍.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[6]西安地區(qū)高校教學樓建筑的節(jié)能設(shè)計策略研究[D]. 戚俊.西安建筑科技大學 2015
[7]山東建筑大學公共建筑能耗分析與策略[D]. 李家男.山東建筑大學 2015
本文編號:2901008
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